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Fakultät Informatik/Mathematik

KogRobo - Kognitive Robotik

KogRobo – Kognitive Robotik für Materialhandling und De-/Montage

Viele Handhabungs- und Montageaufgaben in der Industrie sind bis heute kaum automatisiert, weil Bauteile verschmutzt oder abgenutzt sind, weiche Materialien sich verformen oder jede Aufgabe etwas anders aussieht. Im Verbundprojekt KogRobo entwickeln das Fraunhofer IWU, die TU Bergakademie Freiberg und die HTW Dresden gemeinsam ein kognitives Robotersystem, das seine Umgebung wahrnimmt, Greif- und Bewegungsabläufe selbstständig plant und sich flexibel an neue Aufgaben anpasst. Erprobt wird es an drei Anwendungsfeldern: der De-/Montage von E-Bike Akkus und dem Handling von biegeschlaffen Bauteilen.

Die HTW Dresden verantwortet im Projekt die KI-gestützte Wahrnehmung und Planung. Wir entwickeln Computer-Vision-Verfahren, die Bauteile zuverlässig erkennen, lokalisieren und geeignete Greifpunkte bestimmen, auch wenn die Objekte Gebrauchsspuren tragen. Weil reale Trainingsdaten dafür kaum verfügbar sind, erzeugen wir synthetische Bilddatensätze, in denen Abnutzung und Verschleiß realistisch nachgebildet werden, und automatisieren ihre Generierung in einer durchgängigen Pipeline. Für die Bewegungsplanung erforschen wir Reinforcement-Learning-Ansätze und optimieren die Roboterbahnen hinsichtlich Geschwindigkeit und Übergängen. Herzstück des Systems ist ein digitaler Zwilling der Roboterzelle. In ihn fließen Sensordaten ein, Greif- und Handhabungsaufgaben werden dort vorgeplant und geprüft und anschließend an die reale Robotersteuerung übergeben. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Sicherheit: Wir sichern die Kollisionsfreiheit bei der automatischen Greifplanung ab und leiten notwendige Sicherheitsfunktionen für KI-gesteuerte Roboter ab. Die Ergebnisse werden als Open Access veröffentlicht und über Transferformate wie Saxony5, T!Raum oSHOP und das Mittelstand-Digital Zentrum Chemnitz in die Praxis getragen.